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Auteur(s)
-
Michel EUDIER : Professeur honoraire à l’École Centrale de Paris
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Lire l’articleINTRODUCTION
La valeur des propriétés des métaux frittés est donnée dans le paragraphe 1 et le choix en est fait en fonction des applications ( § 2, 3 et 4). Cependant il existe des règles générales qui permettent d’estimer la valeur relative des propriétés des alliages frittés par rapport à celle des métaux coulés et forgés de même composition et qui ont subi des traitements thermiques semblables. Le paramètre essentiel est la porosité
définie comme le rapport du volume des pores au volume total et, par conséquent, égale à 1 moins la densité relative
.
Un autre paramètre tient à la forme des pores. Si l’on considère un ensemble de billes tassées et soudées entre elles, la porosité est formée d’une seule cavité complexe qui communique avec l’extérieur. La porosité est dite ouverte. Par opposition, si la porosité est formée de trous isolés dans la masse métallique, elle est dite fermée.
Pratiquement, la porosité est presque entièrement ouverte lorsqu’elle est supérieure à 0,1 soit 10 % et entièrement fermée au‐dessous de 6 %. La forme générale des surfaces de la porosité est également importante. En particulier, pour les propriétés mécaniques, il n’est pas indifférent que les pores contiennent ou non des angles vifs.
Le frittage a pour conséquence d’arrondir rapidement les pores. Lorsque la porosité est fermée, les pores sont toujours voisins de la forme sphérique après frittage. Lorsqu’elle est ouverte, les angles vifs ont disparu mais il est assez difficile d’en apprécier le degré par micrographie.
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- Version archivée 1 de avr. 1980 par René MEYER
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3. Pièces mécaniques frittées
Les pièces mécaniques représentent, de beaucoup, le plus grand tonnage des productions de la métallurgie des poudres.
Il est possible qu’il soit dépassé, un jour, par la fabrication de lingots et d’ébauches de grosses pièces.
La fabrication des pièces mécaniques correspond à un chiffre d’affaires voisin de celui de l’industrie du tungstène qui comprend celle des métaux durs.
Le développement de la métallurgie des poudres n’est pas particulièrement rapide bien que les coûts des opérations de base, compression, frittage et calibrage, soient faibles. Cela tient à certaines restrictions dans les formes et au coût des outillages qui limitent cette industrie aux pièces d’assez grande série.
Il y a quelques années, le développement était également limité par la faiblesse des propriétés mécaniques obtenues. Cela n’est plus vrai mais, cependant, il existe encore quelques difficultés à obtenir simultanément de hautes caractéristiques mécaniques et une grande précision dimensionnelle.
3.1 Importance et développement
En 1990, la production mondiale de pièces mécaniques en acier était de l’ordre de 400 000 t dont 80 000 à 90 000 t pour l’Europe et le Japon et 180 000 t pour les États-Unis. La France ne produisait qu’environ 8 000 t, ce qui, divisé par le PIB (produit intérieur brut), donne une valeur faible par rapport aux autres pays européens.
Ces fabrications ont crû très vite entre 1945 et 1960 dans les pays les plus industrialisés, puis la croissance s’est ralentie en se rapprochant de l’évolution du marché de la construction automobile qui représente, suivant les pays, entre 75 et 85 % du tonnage des pièces en acier. Au Japon, la croissance moyenne annuelle, depuis 1975, a été de 10 %, ce qui correspond à un doublement en 7 ans.
Des développements non négligeables correspondraient à la fabrication de séries plus faibles ou de pièces terminées par un usinage. Ces deux axes demandent des équipements et un savoir‐faire différents. La rentabilité doit alors être également trouvée dans les opérations qui sont souvent considérées comme annexes.
Le marché européen de la métallurgie des poudres a été de l’ordre de 15 000 MF en 1994. Les pièces mécaniques...
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